Не догадались остановить реактор? Или...

Часть 1. Вводная.

Немного о нашем:

Реактор Большой Мощности Канальный (РБМК) — серия энергетических ядерных реакторов, разработанных в Советском Союзе. Данный реактор — канальный, гетерогенный, уран-графитовый (графито-водный по замедлителю), кипящего типа, на тепловых нейтронах; предназначен для выработки насыщенного пара давлением 70 кгс/см². Теплоноситель — кипящая вода.

Часть 2. Термическая.
wiki
После остановки реактора даже в отсутствие цепной реакции тепловыделение продолжается за счет радиоактивного распада накопленных актиноидов и других продуктов деления. Выделяемая после остановки мощность зависит от количества накопленных продуктов деления, для её расчёта используются формулы, предложенные различными учёными. Наибольшее распространение получила формула Вэя—Вигнера. Исходя из неё мощность остаточного тепловыделения уменьшается по закону:
, где:
— мощность остаточного тепловыделения реактора через время после его останова;
— мощность реактора до останова, на которой он работал в течение времени
время выражено в секундах (существуют формулы, имеющие несколько другой вид, где время выражено в сутках)
На начальном этапе после останова, когда , можно использовать упрощённую зависимость:

Таким образом, в первые секунды после останова остаточное энерговыделение составит примерно 6,5% от уровня мощности до останова. Через час — примерно 1,4 %, через год — 0,023 %. По этой причине существует необходимость при любых условиях обеспечить теплоотвод от реактора. На случай внезапной остановки реактора конструкция включает различные системы аварийного охлаждения (расхолаживания) активной зоны с электроснабжением от резервных дизельных электростанций
------
Соответственно, если считать, что реактор накануне останова работал на проектной мощности 760 МВт, то через сутки он будет выделять 11 МВт. А это огромное количество тепла. Причем, подозреваю, что 760 МВт - это электрическая мощность реактора. А тепловая мощность обычно раза в три больше...

Часть 3. Предсказательная
СпЁрто отсуда
vkorehov wrote: 17 Мар, 2011 13:53 (UTC)

Х: сейчас вопрос будет ли тепловой взрыв или нет, если да, то там будет хуже чем в чернобыле и тогда думаю начнут боятся не советских реакторов а европейских. Для советских реакторов расплавление активной зоны это тоже фигово. Светит внеплановой остановкой реактора и его ремонтом. Возможно на пару месяцев. Для советских реакторов внутри температура всегда держится на грани плавления стержней (это дает больший КПД - быстрее вода или масло греется) да и то что температура выше быстрее раскручивает турбину
Х: в реакторах РБМК типа на турбины идет очень горячий пар под очень высоким давлением
Х: в европейских идет вода
Х: поэтому в РБМК реакторах используются стрержни замедлителей
Х: так как реактор РБМК типа вода не остановит, она просто испарится не достигнув реактора ;)
Х: и такие температуру как тут на сайте МАГАТЕ опубликованы
Х: они реально ниже рабочих ТЕМПЕРАТУР советских реакторов
Х: Советский реактор при таких температурах можно было выключить 1 рубильником и пойти спать
Х: но в реакторах европейского типа, рубильника нет
Х: там есть только вода
Х: и она уже закипает и испаряется
Х: и стержни не закрытые водой начинают грется еще сильнее
vkorehov: ясно
vkorehov: а что они могут сделать?
vkorehov: если там вода?
vkorehov: они его открыть не могут.
Х: и как только в реакторе поднимается давление пара, реактор гдето разрушается и пар (тяжелой воды) с радиацией уходит в атмосферу
vkorehov: борную кислоту
vkorehov: тоже не могут?
vkorehov: да?
Х: борная кислота могла бы помочь, если бы ее удалось распределить равномерно вдоль всего стержня с ураном
vkorehov: но если там температуры тысячи градусов
vkorehov: как там вообще распределить?
vkorehov: получается только ждать?
Х: в советских реакторов правда используются сдержни с бором которые акружают активный стержень с 5 сторон
Х: что бы было понятно зачем бор
Х: атомная реакция помнишь еще как происходит
vkorehov: примерно
vkorehov: всю наизусть не помню, до всех изотопов.
vkorehov: но примерно представляю
Х: 1 нейтрон летит врезается в ядро урана и ядро урана распадается на кучу элементов самый тяжелый свиниц, а самый апасный это лехко взрывающийся водород (помоемому 2 молекулы водорода) + 3 нейтрона которые летят и могут столкнутся с уже 3 другими ядрами урана, 3 ядра распадаются и на выходе мы уже имеет 9 нейтронов :)
Х: Бор способен задерживать 1 нейтрон
vkorehov: да
vkorehov: понятно
vkorehov: что мне не очень понятно
Х: т.е. стержни с бором реально замедляют реакцию
Х: из 3 нейтронов они улавливают 1 нейтроном
vkorehov: если реакцию не торнозить до какого состояния она дойдет
vkorehov: что значит некотролируемая реакция?
vkorehov: это как атомная бомба?
vkorehov: или просто как грязная бомба?
Х: это значит что в японии драма будет как минимум на 33% медленнее происходить (примеч. медленнее чем на Чернобыле.)
vkorehov: дада
vkorehov: но это не качественное изменение ситтуации
Х: неконтролируемая реакция это как ядерная бомба которая тикает
vkorehov: ясно
vkorehov: это плохо, да
Х: в реакторах РБМК типа для остановки реакции используют графитовые стрежни
vkorehov: да, это я понимаю
Х: графит останавливает все 2 или 3 летящих нейтрона
vkorehov: но там у них заблокировало
vkorehov: всю систему управления? (примеч. по сообщениям накрылась система охлаждения, а не система управления)
Х: т.е. графитовые стержни реально могли бы помочь
Х: графитовые стержни и являются замедлителями в реакторах РБМК типа
vkorehov: а как они регулируют реакцию?
Х: типа чем больше погружены графитовые стержни, тем хреновее урану
vkorehov: в их водяном реакторе?
Х: водой
vkorehov: просто водой?
Х: да
Х: температура выше => Больше воды
vkorehov: и этого достаточно?
vkorehov: поэтому он такой нестабильный
vkorehov: не держит большие температуры
vkorehov: да?
Х: ну европейские реакторы обычно работают при температурах в 15 - 20 раз ниже чем реакторы РБМК типа
vkorehov: ясно
Х: поэтому там нет такой активной реакции
Х: что бы там вода превратилась в пар это уже ЧП
vkorehov: я если будет, реактор на нее не рассчитан?
Х: ну уже видно, как скапливается много пара (создается давление) реактор разрывает и над реактором идет белый дым (это ПАР)
vkorehov: ясно реакторы не расчитаны на высокое давление
Х: думаю если после японской катастрофы европейцы осознают что с их реакторами не все так плохо
Х: они перестанут давить на россию что у них очень опасные реакторы
Х: как тут видно в случае чего европейские реакторы не имееют никакой возможности контролировать происходящее в реакторе
Х: и что немплохо бы в них преднести что то типа РБМК типа
Х: где есть 5 уровней котроля реакции вместо 1
в советских реакторах можно:

1) подать больше воды
2) увеличить скорость протекания воды (в европе вода как и СССР/россии циркулирует естественно, горячая вытесняется наверх а холодная затекает снизу засасывает) но в РБМК типа есть 3 ГЦН (Гидравлических централтных насосов) которые могут ускотить течении воды настолько насколько это физически возможно
3) Стержни с бором (используются для котролируемого разгона реактора, так как реактор при налиичии бора продолжает разогреватся но уже медленее
4) стержни с графитом (гарантируют 100% торможение)
5) САР (Система аварийного охлаждения реактора) которая активирует все выше стоящие системы торможения, плюс начинает закачивать воду из водоема)

Часть 4. Повествовательная.

АЭС "Фукусима-1": эксперты не исключают ухудшения ситуации

Ситуация вокруг АЭС "Фукусима- 1" продолжает осложняться. Иностранные специалисты пытаются оценить степень угрозы возможного радиационного заражения вокруг аварийной станции, но не берутся прогнозировать возможное развитие ситуации из-за недостатка информации о текущем состоянии на станции. В свою очередь, официальные лица сохраняют сдержанный оптимизм.

Этот оптимизм разделяют не все. Так, официальный представитель правительства Франции Франсуа Баруэн выразил мнение, что "нельзя исключать худшего сценария развития ситуации". "В случае, если ситуация пойдет по худшему сценарию, последствия могут быть более серьезными, чем в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС", - заявил он.

Смотрим фотографии с места аварии.













Что и почему случилось на АЭС «Фукусима-1»

В середине дня в пятницу 11 марта 2011 года сейсмические датчики АЭС «Фукусима-1» в префектуре Фукусима зарегистрировали первые свидетельства самого мощного землетрясения в новейшей истории Японии. Программа среагировала на сигналы и начала задвигать регулирующие стержни во все три реактора, которые работали на тот момент. Стержни уменьшили число нейтронов, порождаемых каждым радиоактивным распадом, и число новых распадов.

Через три минуты реакторы работали только на 10% своей мощности, через 6 минут — на 1%, а через десять минут первые три реактора АЭС перестали производить энергию. И уже никогда не начнут.

В результате каждого распада ядро урана-235 или плутона-239 разваливается на два других ядра и выделяет массу энергии. Энергия на единицу массы ядерного топлива примерно в миллион раз превосходит энергию от сгорания ископаемого топлива — поэтому ядерный распад такой многообещающий источник энергии. Продукты распада очень радиоактивны, но быстро распадаются дальше (в течение года около 80% продуктов распада становятся стабильными). Но в первые часы после остановки реактора они производят большое количества тепла — его нельзя отключить так, как выключают реакторы. Процесс должен закончиться сам по себе. По этой причине управление «теплотой радиоактивного распада» — один из важнейших аспектов безопасности ядерного реактора. Современные реакторы имеют множество систем охлаждения, у которых одна цель — удалять тепло от ядерного топлива. И пока реакторы «Фукусимы-1» охлаждались, ударило цунами.

Цунами разрушило запасные дизельные генераторы, которые питают насосы, заставляющие охлаждающую жидкость циркулировать по реактору. В отсутствие циркуляции температура стала подниматься, а вода — превращаться в пар, в результате чего выросло давление.

Кипящие водо-водяные реакторы (в которых вода используется и для того, чтобы передать энергию от реактора дальше, и собственно для охлаждения) для АЭС Фукусима разрабатывала General Electric. Они помещены в две защитных оболочки из армированного бетона, которые должны предотвратить утечку радиоактивных материалов. Вторичная оболочка («контейнмент») — это та прямоугольная конструкция, которую показывают в телевизионных новостях. На верхушке контейнмента находится стальная конструкция, к которой крепится кран для загрузки и выгрузки ядерного топлива.


Создатели реактора в Фукусиме-Дайити предвидели возможность повышения давления вокруг реактора. Но пока работало электроснабжение, насосы откачивали горячую жидкость от реактора в конденсатор. Отведение тепла могло продолжаться и дальше — но весь процесс был завязан на дизельные генераторы, разрушенные цунами.

Вода в реакторе может под действием радиации распадаться на водород и кислород. В штатной ситуации они попадают в рекомбинационную камеру, где из них вновь образуется вода. Но в первые часы после остановки реакторов водород накапливался и стал просачиваться под купол реактора. В какой-то момент его концентрация достигла такой величины, что он не мог не сдетонировать, — и сначала в первом, затем в третьем, а под конец и во втором блоке произошли взрывы, которые сорвали купола зданий. Сами контейнменты остались целы.

Вначале сохранялась надежда на спасение самих реакторов — с тем, чтобы они продолжали производить энергию после того, как все войдет в норму. Но надежда таяла, а температура росла, и операторы станции начали предпринимать меры, разрушительные для оборудования. Например, они начали охлаждать реакторы морской водой. Некоторое время еще будет необходимо активно охлаждать реакторы, но в течение нескольких месяцев давление внутри можно будет сбросить и посмотреть на состояние дел. Топливо могло оплавиться и быть повреждено — пока это неизвестно.

В любом случае ясно, что ситуация сильно отличается от того, что случилось в Чернобыле и на АЭС Three Mile Island. В инциденте на «Фукусиме» не виноват оператор, и каждый из реакторов перестал работать сразу же после землетрясения. Ситуация развивалась медленно, но вопреки тому, на что рассчитывали создатели станции. Они не предполагали, в частности, что на несколько дней после аварии выключится электричество, питающее аварийные насосы. Они построили внушительный арсенал запасных насосов и генераторов, чтобы предупредить возможные проблемы. К сожалению, их разрушило цунами.

статья http://fishki.net/comment.php?id=85196

Часть 5. Заключительная.

Согласно материалу, все проблемы Фукусимы вызваны отказом систем охлаждения. А в силу невозможности управления реактором без нормального охлаждения, там начались проблемы.
Вот что интересно. Даже после восстановления охлаждения на Фукусима-2, 3 и 4 там все равно произошли взрывы. Вероятно в реакторах уже пошли необратимые процессы, которые не могут регулироваться штатными системами.





интересный ресурсы:
http://guns.dn.ua/viewtopic.php?f=15&am
p;am
p;am
p;am
p;t=2487

З.Ы. Как то так. Только, что мы провели сеанс постановки диагноза интерном доктором по телефону.